Auch bei der Differenzspannungsmessung müssen die beiden Spannungen zwischen GND und VCC sein. Es wrd also nicht ohne die Spannungsteiler gehen, um die Spannung in den richtigen Bereich zu bringen.

Zum Glättungskondesator: Als Mindestmaß für das Glätten sollte der Kondensator so groß sein, das Frequenzen über der halben Abtastfrequenz nicht mehr durchkommen. Das läuft sonst unter dem Namen Anti-aliasing filter.
Bei dem PWM Signal sollte man stärker glätten, wenn man nicht am momentanwert des Stromes interessiert ist. Da solle die Zeitkonstante R*C größer als die PWM Peridendauer T sein. Wenn man nur 1 oder 2 mal den AD Wandler auslesen will um einen Stromwert zu kreigen, dann sollte R*C > 20 T sein. Wenn man viele Werte aufnimmt um dann in Software noch mal zu mitteln reicht R*C = T.

Der Widerstandswert R ist hier die Impedanz der beiden Spannungsteiler (als Reihenschaltung). Bei den oben vorgeschlagenen 10 K + 5 K also 2 mal 3.33 K = 6.66 K.